水电的流域梯级滚动统一开发.docx

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水电的流域梯级滚动统一开发

水电的流域梯级滚动统一开发

　　电力行业被认为是自然垄断行业，其在经济活动中完全体现了自然垄断行业在规模经济、范围经济和固定成本沉淀性等鲜明的特点和因素。

而从电力企业的典型特征机组规模、工厂规模以及企业规模等来看，发电领域有着较为明显的规模经济效应。

发电领域的自然垄断属性表明，流域若干个梯级电站的滚动开发若统一由一家业主进行，易实现机组规模、工厂规模和企业规模的规模经济性。

所以，流域的梯级滚动统一开发,有利于梯级电站和水资源综合效益的发挥，它不仅可以很好地协调多个电站防洪、航运、灌溉等公益性事业，而且可以充分发挥人力、技术、资金和设备等方面的优势。

同时，美国田纳西河的开发也为我们提供了很多有益的借鉴。

　　1流域梯级滚动开发的理论依据

　　电力行业，与电信，铁路运输，民航，自来水和燃气供应等产业，被认为是自然垄断行业，具有资源稀缺，规模经济和范围经济等特点。

　　传统的自然垄断是建立在规模经济的基础之上的，规模经济是自然垄断的充分必要条件。

自然垄断的基本特征就是生产函数呈规模报酬递增（成本递减）的状态，即生产规模越大，单位产品的成本就越小。

当整个行业存在规模报酬递增现象时，由于生产该产品的平均成本随产量的增加而持续下降，

　　如果把该产品的生产全部交给一家垄断企业来完成，对整个社会来说总成本最小；因而在这种情况下，与其让若干家企业互相竞争进行分散生产，不如把全部生产都交给一家企业去进行，这样就形成了自然垄断。

自然垄断就是这样一种状况：

单个企业能比两家或两家以上的企业更有效率地向市场提供同样数量的产品。

形成自然垄断的原因在于规模经济，但规模经济不仅体现在产品的生产阶段，而且还体现在产品的配送阶段，尤其是当存在网络供应系统时，这种规模经济效益更为明显。

网络供应系统的规模经济可以体现在两个方面，一是通过扩大网络覆盖区域使需求量不断增加，此时虽然需要加大固定资本投资，但分摊到每一需求上的固定成本却可能不断下降，从而获得规模经济效益。

二是通过扩大利用者数量使需求量不断增加，此时网络覆盖区域没有改变，单纯由扩大利用者数量所带来的固定资本投资一般较小（许多情况下都通过现有设施的备用容量来实现），而需求量的增加必然使每一需求承担的固定成本不断下降，使整个系统呈现规模经济。

由于扩大利用者数量意味着增加了网络的使用“密度”，因此网络供应系统的这种规模经济也被称为密度经济（EconomiesofDensity）。

除规模经济外，自然垄断还与固定成本的沉淀性具有密切的联系。

自然垄断产业的固定成本一般具有投资巨大、使用时间长、专用性强的特点，一旦投入就往往“沉淀”在该产业中，形成较大的沉淀成本。

固定成本沉淀性虽然并不是形成自然垄断的一个主要原因，但它能起到维持自然垄断的作用，是自然垄断得以稳定存在的一个条件。

　　自然垄断的现代理论是由美国经济学W?

鲍莫尔（Baumol）在1977年首先提出的。

他认为自然垄断应建立在成本的部分可加性（Subadditivity）而不是规模经济的基础上。

所谓成本的部分可加性就是指一起生产各种不同产品比分别地生产它们所花成本更低。

遵循这一思想，鲍莫尔、潘则（Panzar）和威利格（Willig）在1982年用部分可加性重新定义了自然垄断。

其定义为：

假设有n种不同产品，k个企业，任何一个企业可以生产任何一种产品或多种产品，如果单一企业生产所有各种产品的总成本小于多个企业分别生产这些产品的成本之和，该企业的成本方程就是部分可加的。

　　如果在所有有关的产量上企业的成本都是部分可加的，则该行业就是自然垄断行业。

为了便于理解这一定义，这里利用图形对单一产品情况下的自然垄断进行分析。

图1为单一产品情况下企业的平均成本曲线，其中AC1为一家企业的平均成本曲线，AC2为两家企业的平均成本曲线。

在图1中当产量小于Q0时，AC1不断下降，并且低于AC2，此时由一家企业生产能使成本最小，在这一产出范围内规模经济性和成本的部分可加性同时存在。

当产量大于Q0，小于Q*时，此时AC1开始上升规模经济已不存在，但由于AC1　　流域内各梯级电站之间构成该流域的梯级电站系统。

流域电站系统通过内部各组成要素的有机联系机制协调、协同与整合内外部资源，不仅优化调度水力资源，还将使各电站的人力、资金、设备等资源实现共享，使协同和整合后的资源达到“1+1>2”的效果,从而提高整体经济与社会效益。

　　3.1有利于梯级电站间水资源的综合优化调度

　　由一个流域公司为主体进行流域水电开发，有利于建立统一的流域梯级调度中心，有利于梯级统一运行高度，显著提高流域各级的供电和调峰调频能力，大大提高电网的稳定运行水平，有利于实现梯级最优开发，使水力资源得到优化调度。

坚持梯级电站联合运行统一调度，提高效率和效益。

分析单一水电站运行调节有限与均衡差异等技术劣势，通过流域梯级多电站统一管理，统一调度运行，有效调节互补技术特性从而弥补劣势，并更加增长优势。

统一管理和调度，同时还可更好地保障防洪、航运、灌溉等社会公益，以及改善水质、植被，防止泥沙淤积等生态功能。

坚持以保障防洪调度和“生态调度”为前提，优化发电、航运等多功能调度。

改善和保护生态环境，在工程前期和过程中固然重要，工程运行后科学、合理、严谨的运用更是重要，形成流域梯级统一管理和调度，事半功倍，更有保障。

其实，三峡枢纽“蓄清排混”的设计理念，以及国内外水库“动水拉沙”的运行实践都可说明工程科学运用的重要性和巨大作用、效果。

　　3.2有利于梯级电站群的水力资源利用最大化

　　在电力市场竞争的背景下，若同处于一条河流上的两个电站属于不同的开发业主，按照现有的市场规则，各电站根据自己的局部利益确定各自的水库运行方式和报价策略，且其信息作为商业机密，下游电站在报价时是无法知道的，若双方未达成调解协议，下游电站在整个竞争中都始终处于非常被动的地位，这不仅不利于下游电站的利益，也不利于对整个梯级水力资源的合理利用。

显然，按流域、梯级开发模式，由同一个业主开发整个流域，将整个梯级水电站群作为一个统一实体参与电力市场竞争，则很容易由业主在内部实现各梯级电站间的优化调度，从而使整个流域取得最大效益。

例如，通过三峡电站和葛洲坝电站的联合调度，水能利用率可提高5%到10%，按年发电量500亿度计算，通过联合调度可以多发40～50亿度电。

　　3.3有利于梯级电站间实现资源共享

　　形成流域梯级开发公司后，在公司的统一合理安排下，人力、资金、设备、工器具等宝贵资源可在各梯级电站间得到充分共享，减少重复开销和资源闲置浪费，并能以最经济的成本建立各种长期稳定的专业化技术力量，使其长期发挥重要作用，而不会因无事可做或工作量不足而难以维持。

如：

组建专业化的建设管理队伍，在一个电站建设完成后，可继续投入到梯级下一个新电站的开发管理工作中，亦可有部分人力投入到梯级其它电站的运行管理工作中，从而为人员分流、下岗人员安排等社会稳定工作减少压力；组建一支专业化检修队伍（当然，人员完全可由公司内各电站富裕力量中抽调，而不必重新引入，增加公司人员负担），负责开展整个流域内的检修维护任务，这样使整个梯级电站的检修工作得到保证，同时公司在这方面的负担相对来说又不会太重，由此节约了成本，又提高了工作效率，电站的竞争力也会增强。

　　4从区域经济观点分析梯级滚动开发

　　流域是一种特殊类型的区域。

它具有自然和经济二重性。

一方面，它是一种典型的自然区域，是以河流为中心被分水岭所包围的河川集水区域；同时，它又是以水资源开发利用为核心的综合开发的地域单位。

流域开发正是以流域为单元，以水资源充分合理利用为中心，以发展流域经济为主要目标的自然、经济、社会多方面综合性区域开发。

因此，流域开发的理论实际上是区域经济理论在流域这种特殊类型区域开发中的应用。

水电按流域开发是一种比较科学的方式，在规划、资源利用、工程建设等方面可以统筹考虑，是一个典型的系统工程。

　　梯级开发对流域的经济资源结构、生态系统的冲突与平衡、社会结构的解体与重构都将产生重大影响，而且这种影响较单项工程而言具有群体性、系统性、累积性、潜在性等显著特征，因此也更加复杂和深远。

由统一的流域开发公司进行流域的梯级滚动开发，能够综合利用各种有利因素合理规划和建设，树立流域水量、水质、水能统一管理的观念，注重对水资源管理的统一性和综合性，强调从流域甚至更大范围对水资源的统一管理，强调水资源的综合利用，不仅重视水资源开发利用对经济发展的影响，而且重视水资源开发利用对其他资源和生态环境的影响。

　　5可以借鉴的国际经验

　　“流域梯级开发”是一个科学、经济的概念，是被国内外水电开发证明了的、行之有效的建设模式。

美国田纳西河流域的梯级开发经验值得借鉴。

　　水电开发的早期阶段，多数国家都处于单个电站孤立开发、独立管理的状态。

1933年，美国在田纳西河流域的开发方案中首次提出多目标梯级开发的主张，并加以实施，随后的40年成为梯级开发迅猛发展的时期。

　　田纳西河流域的梯级开发模式可简单归结为“总体规划，分步实施，以上游大水库带动下游小水库，综合利用各种有利因素使效益最大化”。

田纳西流域管理局TVA（TennesseeValleyAuthority）在上世纪40年代基本完成了流域规划的水电开发，据1991年底统计，该流域已建大小水电站55座，通过大站带动小站，先大后小的方式，现已开发数分别占可开发水能资源的79%和88%，开发利用程度很高。

水电成为TVA电力系统的重要组成部分，目前正在实施以进一步提高效率和自动化控制水平的水电现代化计划。

除水电项目外，田纳西河流域在梯级开发过程中，综合利用各种有利因素合理规划和建设，在防洪、航运、化肥研制与推广、农林渔业生产以及旅游休憩业的发展等方面也取得了显著的综合效益。

　　美国田纳西河流域梯级开发值得借鉴的经验如下:

（1）中央和各级地方政府应以清晰的身份参与开发并发挥重要作用。

除流域性法律制定者的身份外，流域管理机构应作为流域控制性水利工程中央投资出资人代表，从而可以确保流域水资源的统一管理，保证流域控制性工程社会公益性功能（如灌溉、防洪等）充分发挥，也有利于协调解决工程立项建设和管理中的各种矛盾。

　　TVA是一个政企合一、公私性质兼具的实体。

一方面，田纳西河是一个流域管理局，美国政府授予了它管理财产等广泛的权力，另一方面又是一个名符其实的实体，从1933年到1959年，管理局的资金来源主要依靠政府拨款，后来主要依据有关法案规定，发行债券、借贷及依靠电力和其它综合经营部门的利润来筹资。

但TVA始终带有浓重的“国营企业”色彩，是美国政府用计划手段对市场经济进行宏观调控和干预的一个成功案例。

（2）除政府外，其他利益团体的参与在流域的可持续发展中也是必不可少的。

要充分考虑它们的利益需求并发挥其作用。

　　美国田纳西河流域开发的指导思想是避免满足个别部门或集团的利益，流域内的所有资源必须统一协调开发。

这种开发方式的优势在于，抓住当地的核心优势，以这种核心优势为基础，再创造出次级的产业优势……最终形成网络型的资源、优势利用结构。

要达到这一目标，就必须吸纳众多的投资者并健全现代产权制度。

同时，对于我国的社会体制和流域的实际情况而言，流域管理机构还必须负担起帮助当地民众提高经济和生活水平的政治使命，因此也必须将他们纳入考虑范围，让他们以某种形式参与运营中的决策或是从开发中直接受益（例如享受低于成本的电价）。

　　6结论

　　梯级开发对流域的经济资源结构、生态系统的冲突与平衡、社会结构的解体与重构都将产生重大影响，而且这种影响较单项工程而言具有群体性、系统性、累积性、潜在性等显著特征，因此也更加复杂和深远。

由统一的流域开发公司进行流域的梯级滚动开发，能够综合利用各种有利因素合理规划和建设，树立流域水量、水质、水能统一管理的观念，注重对水资源管理的统一性和综合性，强调从流域甚至更大范围对水资源的统一管理，强调水资源的综合利用，不仅重视水资源开发利用对经济发展的影响，而且重视水资源开发利用对其他资源和生态环境的影响。

　　作者简介：

　　毕亚雄，中国三峡总公司副总经理，中国长江电力股份有限责任公司总经理，教授级高级工程师。